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电离源

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电离源相关的论坛

  • EI电离源

    EI电离源一般产生的离子碎片是不是都比分子量要小,还有这种电离方式是不是离子碎片一般都是一价的,谢谢

  • 【求助】化学电离源的反应气

    请问:1,化学电离源(ci)中的反应气为什么大多数用甲烷等,而很少用氢气?2,一般的化学电离源能检测到氮气和氧气的峰吗?也就是说氮气和氧气在化学电离方式下容易形成离子峰吗?谢谢各位的回答。

  • 分子电离源

    分子被轰击成碎片峰,可多种电离源的方式:EI源,ESI源,APCI源等,请问:这些离子源轰击出的离子碎片峰在离子质谱图的形式上是一样的吧

  • EI电离源的工作原理

    [font=&][size=18px]电子碰撞电离发生在电离室(如图)中,通过扩散泵或涡轮分子泵实现压力小于6×10-7mmHg的真空条件。在2000 °C时,由于热电效应,灯丝发射的电子通过5~100-V的电位差加速到阳极。[/size][/font][font=&][size=18px]为了提高电子与分子的碰撞几率,施加与电场方向相同的磁场。磁场使电子沿垂直于磁感应的方向旋转,加速的匀速直线运动和垂直平面上的圆周运动相结合,使电子作螺旋运动,加长运动轨迹,从而增加与分子碰撞的可能性。[/size][/font][font=&][size=18px]电子与分子发生碰撞,丢失一个电子生成带正电荷的分子离子和一个新电子:[/size][/font][font=&][size=18px]M + e → M+? + 2e[/size][/font][font=&][size=18px]分子离子与相应的中性分子具有相同的实验公式,不同的是其有一个或几个电子。分子离子可以是正的,也可以是负的。这些离子的质量等于组成分子的各种原子的大量同位素的质量之和。符号M+?不是指添加的电子,而是指离子化后的未配对电子。在中性分子上加一个电子(电子俘获)产生一个负的自由离子M-。电子从分子中移除的难易程度取决于其性质,nπσ。分子的电子能量范围为8~12ev;电子常用电子能量为70ev,可提供最大的电离效率。如果碎片过多,会导致M+分子离子峰显著降低,电子能量也可能降低。电子穿过电离源后,被困在阴极上,碰撞产生的离子通过具有一定相同电位的板从电离源中排出。接下来,这些电子在源分析器接口处因V0电位差加速。正极板还用于吸引样品电子碰撞产生的负离子,在负电荷中和后,与其他中性粒子一起被排出。多余的能量被分子离子转化为内能(12~70 eV),用于断裂产生离子碎片。从而在电离室中获得等离子体离子,其中H+最轻,M+最重。所有的离子的寿命都很短(仅毫秒),为了达到分析目的,需尽快从电离源中去除。正离子吸附在电极E1,通过E1和E2之间的狭缝进入。[/size][/font][font=&][size=18px]进样[/size][/font][font=&][size=18px]1.固体、液体或气体有机化合物都可以用EI电离源分析;但是在电离室中,样品需形成气态。[/size][/font][font=&][size=18px]2.样品量一般是微升或微克;当与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]联用时,可减至微微克。[/size][/font][font=&][size=18px]3.将高沸点固体和液体加入石英坩埚(5 mm长/1 mm直径)并直接转移到电离室中,在电离室中随温度变化缓慢升华。极易挥发的液体首先蒸发,然后进入电离室。[/size][/font][font=&][size=18px]本文由迪信泰检测平台(Biotech-Pack-Analytical)整理编辑。[/size][/font][font=&][size=18px]迪信泰检测平台基于高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url](HPLC)、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]液质联用[/color][/url]([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url])、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url])、生化检测平台,为各科研院所,高校,药企,生物工程类企业提供专业、高效、性价比的小分子化合物检测技术服务包裹。同时,迪信泰检测平台还提供各类生化试剂盒产品及代测服务[/size][/font]

  • 【我们不一YOUNG】化学电离源(CI)

    [align=center][font=DengXian]化学电离源([/font]CI[font=DengXian])[/font][/align][font=DengXian]很多情况下,[/font]EI[font=DengXian]产生的碎片离子太多导致了鉴定困难。在这种情况下,化学离子化([/font]CI[font=DengXian])就非常有用,化学离子化是一种软电离技术,其主要特点是产生的分子离子较离子碎片要多,具有谱图简单、灵敏度高、非常适合[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url][/font]-[font=DengXian]质谱联用仪的离子源等特点。化学离子化中,相对高浓度的反应气体(通常是甲烷、异丁烷、氨气)进入离子源,样品只是所有分子总数的一小部分。电子束和反应气互相作用生成反应气离子。[/font][font=DengXian]化学离子化有两种方式:[/font]CI+[font=DengXian]和[/font]CI-[font=DengXian]。[/font][font=DengXian]首先配制反应气体及样品气体的混合气样,使样品气体占混合气样总量的约千分之一。[/font][font=DengXian]常用的反应气体有甲烷、丙烷、氨气、氢气、氦及氮气等。将[/font]10~300Pa[font=DengXian]压力的混合气样送入电离室,在电离室会发生一系列反应。[/font][font=DengXian]化学电离源是利用反应气体的离子和有机化合物样品的分子发生离子[/font]-[font=DengXian]分子反应而生成样品离子的一种“软”电离方法。化学电离源的结构基本上与离子轰击电离源相同,只是化[/font][font=DengXian]学电离源的电离盒要有较好的密封性,使盒内反应气达到离子[/font][font='Aptos',sans-serif]-[/font][font=DengXian]分子反应所需的压强。现在有机质谱仪上配置的化学电离源大都是与电子轰击电离源结合在一起的[/font][font='Aptos',sans-serif]EI/CI[/font][font=DengXian]组合电离源。[/font][font='Aptos',sans-serif]EI/CI [/font][font=DengXian]组合电离源的电离盒上一般装有一狭缝,在[/font][font='Aptos',sans-serif]EI[/font][font=DengXian]工作状态时,狭缝开得较大;而在[/font][font='Aptos',sans-serif]CI[/font][font=DengXian]电离工作状态时,狭缝关闭,以保证电离盒的密封性。为使[/font][font='Aptos',sans-serif]EI[/font][font=DengXian]和[/font][font='Aptos',sans-serif]CI[/font][font=DengXian]工作状态能很快转换,使得[/font][font='Aptos',sans-serif]EI[/font][font=DengXian]电离工作状态和[/font][font='Aptos',sans-serif]CI[/font][font=DengXian]电离工作状态可交替扫描,以便能在一次进样时能同时得到该样品的[/font][font='Aptos',sans-serif]EI[/font][font=DengXian]谱图和[/font][font='Aptos',sans-serif]CI[/font][font=DengXian]谱图,就要使[/font][font='Aptos',sans-serif]EI[/font][font=DengXian]电离工作状态和[/font][font='Aptos',sans-serif]CI[/font][font=DengXian]电离工作状态转换的时间小于[/font][font='Aptos',sans-serif]1s[/font][font=DengXian]。为此,很多厂家将[/font][font='Aptos',sans-serif]EI/CI [/font][font=DengXian]组合电离源的电离盒设计得很小,以便在[/font][font='Aptos',sans-serif]CI[/font][font=DengXian]电离工作状态扫描后能很快将反应气抽走而成为[/font][font='Aptos',sans-serif]EI[/font][font=DengXian]电离工作状态,而在[/font][font='Aptos',sans-serif]EI[/font][font=DengXian]电离工作状态扫描后通入反应气时,反应气压强能很快达到[/font][font='Aptos',sans-serif] CI [/font][font=DengXian]电离工作状态的需要。但是电离盒作得太小时,往往会使在作[/font][font='Aptos',sans-serif] EI[/font][font=DengXian]电离时样品分子在电离盒内压强过大,而发生样品分子自身的离子[/font][font='Aptos',sans-serif]-[/font][font=DengXian]分子反应,从而得不到样品分子本身的分子离子峰,得到的是双分子的离子峰。这在谱图解析时需引起注意。[/font][font=DengXian]化学电离源所用的反应气可根据所分析的有机化合物样品来选择,常用的有甲烷、异丁烷和氨。反应气在离子盒内的压强为[/font][font='Aptos',sans-serif]10~100Pa[/font][font=DengXian],以[/font][font='Aptos',sans-serif] 100eV[/font][font=DengXian]能量的电子使电离盒内气体电离。由于电离盒内气体中,反应气是样品的[/font][font='Aptos',sans-serif]103~105[/font][font=DengXian]倍,所以电离时得到的几乎全是反应气分子及其碎片的离子。这些离子与被测有机化合物分子相互碰撞,发生离子[/font][font='Aptos',sans-serif]-[/font][font=DengXian]分子反应,产生被测有机化合物样品分子的准分子离子([/font][font='Aptos',sans-serif]MH[/font][font=DengXian])[/font][font='Aptos',sans-serif]+[/font][font=DengXian]和少数碎片离子。在[/font][font='Aptos',sans-serif]CI[/font][font=DengXian]谱图中准分子离子([/font][font='Aptos',sans-serif]MH[/font][font=DengXian])[/font][font='Aptos',sans-serif]+[/font][font=DengXian]往往是最强峰,谱图较简单,易解释[/font]

  • 【原创大赛】【第四届原创】新型单光子电离和光电子电离复合电离源的研究及应用

    复合电离源在单光子电离模式下可以产生分子离子信号,易于确定分子量;在光电子电离模式下,70 eV的电子能量下可以产生含有物质结构信息的碎片峰,可以实现物质的结构鉴定。两种电离模式可以实现毫秒级迅速切换。本研究中通过提高光程降低了单光子电离模式下的检测限。单光子电离模式下对苯的检测限为50 μL/m3(4秒累加时间),光电子电离模式下对SO2的检测限为20 mL/m3(4秒累加时间)。利用复合电离源的单光子电离模式分析了烷烃催化脱氢产物,成功地实现了碳链长度为8-12的烷烃,烯烃和二烯烃的在线分析和监测。此外,还利用低能电子的光电子电离模式分析了高压变压器保护气,检测了主要杂质成分,为高压变压器中故障的快速诊断提供依据。

  • 质谱基础--电离方式和离子源

    电离方式和离子源1.电轰击电离(EI) 一定能量的电子直接作用于样品分子,使其电离,且效率高,有助于质谱仪获得高灵敏度和高分辨率。有机化合物电离能为10eV左右,50-100eV时,大多数分子电离界面最大。70eV能量时,得到丰富的指纹图谱,灵敏度接近最大。适当降低电离能,可得到较强的分子离子信号,某些情况有助于定性。2.化学电离(CI) 电子轰击的缺陷是分子离子信号变得很弱,甚至检测不到。化学电离引入大量试剂气,使样品分子与电离离子不直接作用,利用活性反应离子实现电离,其反应热效应可能较低,使分子离子的碎裂少于电子轰击电离。商用质谱仪一般采用组合EI/CI离子源。试剂气一般采用甲烷气,也有N2,CO,Ar或混合气等。试剂气的分压不同会使反应离子的强度发生变化,所以一般源压为0.5-1.0Torr。3.大气压化学电离(APCI) 在大气压下,化学电离反应速率更大,效率更高,能够产生丰富的离子。通过一定手段将大气压力下产生的离子转移至高真空处(质量分析器中)。早期为Ni63辐射电离离子源,另一种设计是电晕放电电离,允许载气流速达9L/S。需要采取减少源壁吸附和溶剂分子干扰。4.二次离子质谱(FAB/LSIMS) 在材料分析上,人们利用高能量初级粒子轰击表面(涂有样品的金属钯),再对由此产生的二次离子进行质谱分析。主要有快原子轰击(FAB)和液体二次离子质谱(LSIMS)两种电离技术,分别采用原子束和离子束作为高能量初级粒子。一般采用液体基质负载样品(如甘油、硫甘油、间硝基苄醇、二乙醇胺、三乙醇胺或一定比例混合基质等)。主要原理是分子质子化形成MH+离子,其中有些反应会形成干扰。5.等离子解析质谱(PDMS) 采用放射性同位素(如Cf252)的核裂变碎片作为初级粒子轰击样品,将金属箔(铝或镍)涂上样品从背面轰击,传递能量使样品解析电离。电离能大大高于FAB/LSIMS,可分析多肽和蛋白质。6.激光解吸/电离(MALDI) 波长为1250-775的真空紫外光辐射产生光致电离和解吸作用,获得分子离子和有结构信息的碎片,适于结构复杂、不易气化的大分子,并引入辅助基质减少过分碎裂。一般采用固体基质,基质样品比为10000/1。根据分析目的不同使用不同的基质和波长。7.电喷雾电离(ESI) 电喷雾电离采用强静电场(3-5KV),形成高度荷电雾状小液滴,经过反复的溶剂挥发-液滴裂分后,产生单个多电荷离子,电离过程中,产生多重质子化离子。

  • 质谱基础--电离方式和离子源

    电离方式和离子源1.电轰击电离(EI) 一定能量的电子直接作用于样品分子,使其电离,且效率高,有助于质谱仪获得高灵敏度和高分辨率。有机化合物电离能为10eV左右,50-100eV时,大多数分子电离界面最大。70eV能量时,得到丰富的指纹图谱,灵敏度接近最大。适当降低电离能,可得到较强的分子离子信号,某些情况有助于定性。2.化学电离(CI) 电子轰击的缺陷是分子离子信号变得很弱,甚至检测不到。化学电离引入大量试剂气,使样品分子与电离离子不直接作用,利用活性反应离子实现电离,其反应热效应可能较低,使分子离子的碎裂少于电子轰击电离。商用质谱仪一般采用组合EI/CI离子源。试剂气一般采用甲烷气,也有N2,CO,Ar或混合气等。试剂气的分压不同会使反应离子的强度发生变化,所以一般源压为0.5-1.0Torr。3.大气压化学电离(APCI) 在大气压下,化学电离反应速率更大,效率更高,能够产生丰富的离子。通过一定手段将大气压力下产生的离子转移至高真空处(质量分析器中)。早期为Ni63辐射电离离子源,另一种设计是电晕放电电离,允许载气流速达9L/S。需要采取减少源壁吸附和溶剂分子干扰。4.二次离子质谱(FAB/LSIMS) 在材料分析上,人们利用高能量初级粒子轰击表面(涂有样品的金属钯),再对由此产生的二次离子进行质谱分析。主要有快原子轰击(FAB)和液体二次离子质谱(LSIMS)两种电离技术,分别采用原子束和离子束作为高能量初级粒子。一般采用液体基质负载样品(如甘油、硫甘油、间硝基苄醇、二乙醇胺、三乙醇胺或一定比例混合基质等)。主要原理是分子质子化形成MH+离子,其中有些反应会形成干扰。5.等离子解析质谱(PDMS) 采用放射性同位素(如Cf252)的核裂变碎片作为初级粒子轰击样品,将金属箔(铝或镍)涂上样品从背面轰击,传递能量使样品解析电离。电离能大大高于FAB/LSIMS,可分析多肽和蛋白质。6.激光解吸/电离(MALDI) 波长为1250-775的真空紫外光辐射产生光致电离和解吸作用,获得分子离子和有结构信息的碎片,适于结构复杂、不易气化的大分子,并引入辅助基质减少过分碎裂。一般采用固体基质,基质样品比为10000/1。根据分析目的不同使用不同的基质和波长。7.电喷雾电离(ESI) 电喷雾电离采用强静电场(3-5KV),形成高度荷电雾状小液滴,经过反复的溶剂挥发-液滴裂分后,产生单个多电荷离子,电离过程中,产生多重质子化离子。

  • 【分享】有机质的电离源的一般指标

    考察电离源的性能,一般需要考察以下几个因素:(1)分析信号强度 (2)背景信号强度;(3)电离效率;(4)内能控制能力;(5)其它使用要求。理想电离源的性能指标:(1)强信号,即大离子电流;(2)100%电离效率(注:电离效率,中性物质向离子的转化率);(3)双极性(注:双极性,既能产生正离子也能产生负离子的特性);(4)对不同分子量的物质具有相同的离子化能力;(5)对不同物理状态样品具有相同的适用性;(6)能够控制碎片的裂变。

  • 【资料】ESI电喷雾电离源的原理

    电喷雾电离源(Elaectrospray Ionization-ESI源)电喷雾离子源属于一种软电离源,能使大质量的有机分子生成带多电荷的离子,通常认为电喷雾可以用两种机制来解释。(1)小分子离子蒸发机制:在喷针针头与施加电压的电极之间形成强电场,该电场使液体电,带电的溶液在电场的作用下向带相反电荷的电极运动,并形成带电的液滴,由于小雾滴的分散,比表面增大,在电场中迅速蒸发,结果使带电雾滴表面单位面积的场强极高,从而产生液滴的“爆裂”重复此过程,最终产生分子离子。(2)大分子带电残基机制:首先也是电场使溶液带电,结果形成带电雾滴&带电的雾滴在电场作用下运动并迅速去溶,溶液中分子所带电荷在去溶时被保留在分子上,结果形成离子化的分子。一般来讲,电喷雾方法适合使溶液中的分子带电而离子化。离子蒸发机制是主要的电喷雾过程,但对质量大的分子化合物,带电残基的机制也会起相当重要的作用。电喷雾也可测定中性分子,它是利用溶液中带电的阳离子或阴离子吸附在中性分子的极性基团上而产生分子离子。

  • 关于样品浓度过高EI离子源电离的问题

    我们都知道EI离子源的电离大概只有千分之一,说明只能电离样品的很少一部分,那说明是不是很多样品分子最后都被泵抽走了?假如同一个样品准备10ppm和20ppm的浓度,既然EI离子源总共也只能电离样品的很少一部分,肯定10ppm都电离不完,说明电离已经饱和,那20ppm能够电离的样品也应该和10ppm是一样的(因为电离只有千分之一),那为什么最后谱图中的结果会出现20ppm的丰度是10ppm的2倍?肯定是我理解有误,还请各位给解答一下!

  • ESI源下化合物电离原理

    ESI源下化合物电离原理?化合物溶液经过高压电厂如何变成带电夜滴?正负离子模式选择是不是只和信号检测有关?

  • 7种质谱电离方式和离子源

    [color=#ff0000][b]1. 电轰击电离(EI)[/b][/color]一定能量的电子直接作用于样品分子,使其电离,且效率高,有助于质谱仪获得高灵敏度和高分辨率。有机化合物电离能为 10eV 左右,50~100eV 时,大多数分子电离界面最大。70eV 能量时,得到丰富的指纹图谱,灵敏度接近最大。适当降低电离能,可得到较强的分子离子信号,某些情况有助于定。电子轰击电离是应用最普遍、发展最成熟的电离方法。EI 的优点在于易于实现,质谱图再现好,而且含有较多的碎片离子信息,有利于未知物结构的推测。其缺点为当样品分子稳定不高时,分子离子峰的强度低,甚至没有分子离子峰。当样品不能汽化或遇热分解时,则更没有分子离子峰。电子轰击的缺陷是分子离子信号变得很弱,甚至检测不到。[color=#ff0000][b]2. 化学电离(CI)[/b][/color]原理是在离子室中通入反应气(压力上升到约 1Torr),用 200~400eV 的电子轰击使反应气分子电离,然后样品分子在高压下与反应气离子发生离子-分子反应生成样品离子。化学电离引入大量试剂气,使样品分子与电离离子不直接作用,利用活反应离子实现电离,其反应热效应可能较低,使分子离子的碎裂少于电子轰击电离。商用质谱仪一般采用组合 EI/CI 离子源。试剂气一般采用甲烷气 ,也有 N2,CO,Ar 或混合气等。试剂气的分压不同会使反应离子的强度发生变化 ,一般源压为 0.5~1.0 Torr。反应气通常是甲烷、胺、异丁烷等气体。[color=#ff0000][b]3. 大气压化学电离(APCI)[/b][/color]在大气压下,化学电离反应速率更大,效率更高,能够产生丰富的离子。通过一定手段将大气压力下产生的离子转移至高真空处(质量分析器中)。早期为63Ni 辐射电离离子源,另一种设计是电晕放电电离,允许载气流速达 9L/S。需要采取减少源壁吸附和溶剂分子干扰。大气压电离是由 ESI 衍生出来的方法。样品溶液仍由具有雾化气套管的毛细管端流出,被氮气流雾化,通过加热管时被汽化 。在加热管端进行电晕放电使溶剂分子被电离形成反应离子,这些反应离子与样品第 179 页分子发生离子-分子反应生成样品的准分子离子。与经典 CI 不同的,是 APCI无须加热样品使之汽化,因而应用范围更广。由于要求样品分子汽化,因而 APCI主要用于弱极的小分子化合物的分析。[color=#ff0000][b]4. 二次离子质谱(FAB/LSIMS)[/b][/color]分析化学论坛在材料分析上,人们利用高能量初级粒子轰击表面(涂有样品的金属钯),再对由此产生的二次离子进行质谱分析。主要有快原子轰击(FAB)和液体二次离子质谱(LSIMS)两种电离技术,分别采用原子束和离子束作为高能量初级粒子。一般采用液体基质负载样品(如甘油、硫甘油、间硝基苄醇、二乙醇胺、三乙醇胺或一定比例混合基质等)。主要原理是分子质子化形成 MH 离子,其中有些反应会形成干扰。[color=#ff0000][b]5. 等离子解析质谱(PDMS)[/b][/color]分析化学|化学分析|仪器分析|分析测试|色谱|电泳|光谱|等交流采用放射同位素(如 Cf252)的核裂变碎片作为初级粒子轰击样品,将金属箔(铝或镍)涂上样品从背面轰击,传递能量使样品解析电离。电离能大大高于 FAB/LSIMS,可分析多肽和蛋白质。[color=#ff0000][b]6. 激光解吸/电离(MALDI)[/b][/color]波长为 1250~775 的真空紫外光辐射产生光致电离和解吸作用,获得分子离子和有结构信息的碎片,适于结构复杂、不易气化的大分子,并引入辅助基质减少过分碎裂。一般采用固体基质,基质样品比为 10000/1。根据分析目的不同使用不同的基质和波长。[color=#ff0000][b]7. 电喷雾电离(ESI)[/b][/color]电喷雾电离采用强静电场(3~5KV),形成高度荷电雾状小液滴,经过反复、的溶剂挥发-液滴裂分后,产生单个多电荷离子,电离过程中,产生多重质子化离子。ESI 电离是很软的电离方法,通常没有碎片离子峰,只有整体分子的峰。有利于生物大分子的测定。

  • 【分享】超声喷雾电离源的研制与表征

    摘要研制了超声喷雾电离源(SSI)。采用核糖核酸A、溶菌酶等样品和商品化的线性离子阱质谱仪对该电离源进行了表征。实验发现,对于生物大分子,超声喷雾电离质谱(SSI—MS)能够获得与电喷雾质谱(ESI—MS)类似的多电荷离子。但与同等条件下ESI—MS所获得的谱图相比,SSI主要获得低价态的多电荷离子。在此基础上,系统考察了SSI—MS各主要操作参数对不同价态蛋白质多电荷离子信号强度的影响,并提出了SSI离子化的可能机理。结果表明,在喷雾气压3.4—3.6 MPa、喷雾口到质谱入口的距离4—6 mm、离子传输管温度250—300℃、样液流速5O一100 txL/min、2% 一5% 甲酸酸性且不含甲醇的条件下,各价态蛋白质离子信号强度及信号分布均达到最优;而离子传输管温度越高,喷雾压力越大或溶剂中甲醇等挥发性成分越高,则越有利于低价态离子的形成。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=152862]超声喷雾电离源的研制与表征.pdf[/url]

  • 实验分析仪器--有机质谱仪电子电离源与化学电离源简介

    [b]一、电子电离源[/b]电子电离源是有机质谱仪器最基本的离子源,下图为电子电离源的简图,图中阴影区为一定能量的电子与有机蒸气分子相互作用的区域,有机分子失去一个电子形成正电荷离子,然后在推斥板和拉出板的作用下离开离子源。 [img=15](LVJ31OPGRH)WUK]UK1O.png]https://i3.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643166940487833.png[/img][b]1.电子电离的过程[/b]电子电离即EI,早先是 Electron Impact缩写,现在改为Electron lonization的缩写。这是因为前者易造成误解,以为电子真的与有机分子相碰撞面发生离子化,由于在分子的范内电子是如此之小,在0.133 ×10[sup]-6[/sup]kPa (10[sup]-6[/sup]mmHg)的真空条件下要攻击到所相遇的有机分子的任何一个部位都不可能;其次,从有机化合物的键能角度看,碳一氟单键为485kJ/mol,碳一氢三键为890kJ/mol,若70eV能量的电子相当于6688kJ/mol,一且与有机分子相碰撞,那么分子的任何键都会发生断裂,这样有机分子的裂解是无规律可循的。可是,事实上有机化合物的裂解是有规律可循的,因此严格地说,应把EI过程称为电子碰撞诱导裂解。电子靠近或者穿越分子,由于它的波与分子的电场相互作用而发生扭曲,扭曲的波可认为由许多不同的正弦波组成,其中有一些将以适当的频率作用于分子轨道上的价电子,导致后者的激发,最终有机分子抛出一个电子留下了正电荷于分子上形成分子离子,70eV的电子使分子离子化,并给予分子离子的剩余内能5~6eV,也就是这些剩余内能使分子离子发生进一步的单分子离子的裂解反应。[b]2.离子化效率[/b]电子能量在10~15eV(该离子化电位简称IP)时就能使有机化合物分子发生电离。不过此时的离子化效率很低。在50eV时离子化效率达到最大值,但一般是设定在70eV。因为在前者的情况下,任何电子能量的微小变化都可能导致离子化效率的明显变化。通常作为70eV,也有选择在70~100eV,不过标准EI谱图都是在70eV条件下获得,因此把它作为一个标准设定值,改变电子能量对化合物的电子电离谱型有一定的影响,过高的电子能量会增加分子离子的裂解几率。[b]3.离子源和离子化室[/b]电子电离源是包括离子产生、离开离子化区域、形成的离子束进行聚焦,并通过狭缝或者透镜将离子送出离子源这样一个整体。离子化室则属于离子源的一部分,是离子化的工作区域,为了便于清洗和切换离子化室也有做成离子体、离子匣等,它通常总带上灯丝,后者通过电流产生表击用的热电子。灯丝温度约有2000℃,故在热电子的出口处装上屏蔽缝,可控制到达灯丝的有机分子不再返回到离子化区域。离子源内装上的一对磁铁可以使发射电子沿着磁力线方向做螺旋式运动,由此改善电子束的形状和方向,使产生的离子在能量上有小的色散,并有效地提高离子化几率,推斥板和拉出电位透镜使离子很快地离开离子化室,不让形成的正离子在壁上失去正电荷。推斥板加上正电位,帮助把正离子推出。有的仪器的EI源灵敏度还是推斥板电位的函数,它的电位值有两个相应峰值,其中一个有较高的灵敏度和分辨率,但处于不稳定状态;另一个峰值则很稳定。离子源其他各透镜的安排、电极板几何形状是考虑到源内电力线的分布,达到构成一定形状离子束的目的。[b]4. 离子源温度[/b]单靠灯丝发热产生的温度是不能满足离子源的清净要求,通常离子源内还要有加热部件,尽管在真空条件下[例如离子源有0.133×10-6kPa(10-6mmHg)真空,离子化室内真空度则为0.133×10-5kPa(10-5mmHg左右)],气体分子间的碰撞几率是很小的,且正离子一且形成也很快离开离子化室,所以离子一分子之间的碰撞几率也很小,但这不妨得有机分子与器壁的(在离开离子化室前大约有50次)。所以离子源的温度设置既要低于有机分子热解的温度,也要避免有机分子冷或者产生严重记忆效应。[b]5. EI离子源的正离子[/b]在EI源中,实际上形成正、负电荷两大类离子,可以通过改变极性的办法分别予以接收,在一般的条件下EI源中形成负离子的丰度仅为正离子的0.1%~1.0%,因此大量的研究集中在EI源中产生的正离子。[b](1)分子离子[/b] 它是由分子失去一个电子而形成的,是质谱谱图中最重要的信息。绝大多数有机化合物是偶电子的分子,所以分子离子为奇电子离子。一般不用母离子来称呼分子离子,因为它是相对于子离子而言的,与分子离子相关的还有准分子离子和假分子离子,前者是指M+H或M-H离子,M是指分子,有一些类别的化合物在EI源中能形成上述准分子离子。假分子离子是指分子经离子化后形成与原来分子结构不同的离子,一般认为分子离子的结构与中性分子的结构没有多大差别,许多裂解过程是由此出发。但是,从能量的角度看,分子离子是处于不稳定的激发状态,因此又应该在结构上与中性分子有差异。这一观点也为一些实验结果所证实。例如,Ph-SO-CH[sub]3[/sub]在EI源中能产生苯酚离子,证明该分子离子经重排形成 PhOS-CH[sub]3[/sub],然后失去SCH[sub]3[/sub]形成上述离子。将有别于原来中性分子结构的分子离子称为假分子离子。[b](2)碎片离子[/b] 分子离子有多种裂解方式,可以说,各种裂解反应是处于竞争之中,由此导致了一系列的碎片离子,分子离子的裂解遵循这样的原则,在所有的裂解反应中哪一个反应需要的能量越低,则该反应就占优势。不过优势的反应不一定在谱图中为最强峰,因为它还会进一步发生二级、三级裂解。碎片离子分为两大类,一类是简单断裂形成的碎片;另一类是重排形成的。简单裂解是比较常见的,从解析的角度来看,这种裂解能直观地反映分子的部分结构,它为人们所期望。重排离子比较复杂,重排的过程是分子内部发生氢或者其他原子或者基团的转移,并同时释放中性分子或自由基。显然,释放的中性分子或自由基以及形成的碎片在原来的结构中是不存在的。从解析的角度来看,氢原子的重排还不影响结构的判断,而基团重排(常称骨架重排)常容易造成假象面导致解析上的失误。[b](3) 同位素离子[/b] 自然界存在的元素中有70%左右具有天然同位素,这就意味着含有某种元素的碎片离子并不只呈现一个单峰,而是出现一簇峰。除了丰度最大的同位素外,还有丰度较小的其他质量的同位素。[b](4)多电荷离子[/b] 这是指多于一个电子的离子。在EI源中常见的是双电荷离子,三电荷离子比较见,但有时也能发现,如(CH3)[sub]3[/sub]Si-O-Si(CH[sub]3[/sub])2-O-Si(CH[sub]3[/sub])[sub]3[/sub]化合物,它的M-CH[sub]3[/sub]离子就出现三电荷离子(m/z 73.7),稠环、有机金属化合物、含溴或氧的化合物中均可找到双电荷离子,强度一般为基峰的1%左右,个别的情况可以达到6%,例如,9H-芴的EI谱图中有m/z 69(2.8%)、m/z 69.5(6.0%)、m/z 70(0.8%)。由于同位素的存在,在低分辨的谱图中很容易发现非整数质量的离子而得以辨认。双电荷离子可以是分子离子也可以是碎片离子,出现双电荷离子的强度次序可按如下排列饱和烃饱和胺类烯烃饱和含硅化合物多烯经芳香烃芳香含氢化合物请注意,双电荷离子的强度不一定和单电荷离子相对应,这意味着在谱图中找到明显的双电荷离子,它所对应的单电荷离子不一定有很大的强度。反之亦然,另外,经归一化后的质谱图中对低强度的双电荷离子并不表示,再加上计算机处理低分辨谱图时以整数名义质量表达,所以在标准谱图中都难以见到双电荷离子,即使它们存在的话,而在早期紫外示波记录仪上则很容易发现。[b](5)亚稳离子[/b] 离子化室中形成的离子在到达收集器前不发生进一步裂解者皆称为稳定离子,否则便为亚稳离子,亚稳离子能反映母一子离子之间的关系,为裂解反应提供信息。这里需要说明的有两点,一是磁质谱的仪器中,当有足够长的无场漂移区时在低分辨的谱图上就能呈现亚稳峰,亚稳峰的峰形是呈扩散的高斯型或平顶、盘形峰,它至少占据1个质量单位以上的峰宽,并小于基峰的1%强度。不过如同双电荷离子的情况,只有使用紫外示波记录仅才能发现。也可以使用特定的装置记录这些亚检跃迁,二是有三种反应得不到亚稳跃迁信息,即源内分子内部的异构或重排;形成络合过渡态的过程;快速的二级裂解。第三种情况是指形成的一碎片离子具有相当低的出峰电位(简称AP)值,它立即发生二级裂解,此时的一级裂解反应无亚稳跃迁,而二级裂解的业稳峰常被误认为由母离子变成最终子离子反应的亚稳跃迁。[b]二、化学电离源 [/b]化学离子化(简称CI)是1969年开始应用的技术,由于它具有强的分子或准分子离子峰和较高的灵敏度等特点而得到迅速发展。常规的CI实验是这样进行的,在离子化室内反应气体压力为0.133kPa(1mmHg)的条件下,样品蒸气分子与反应离子相互反应导致样品分子的离子化,形成的分子离子或准分子离子会进一步发生裂解构成碎片,由此构成CI谱。如果用图解来表示的话,下式中R代表反应气体,R+表示反应气体的反应离子,A代表被分析的样品分子。它仅表示CI的原理,实际的反应离子和样品分子离子的情况要复杂得多。R+e[sup]-[/sup]→R[sup]+[/sup]+2e[sup]-[/sup] R[sup]+[/sup]+A→A[sup]+[/sup]+R A[sup]+[/sup]→A[sub]1[/sub][sup]+[/sup],A[sub]2[/sub][sup]+[/sup]→A[sub]3[/sub][sup]+[/sup][sup][/sup][b] 1.正离子化学电离[/b]正离子CI可分为酸碱型和氧化还原型两种主要形式[b](1)酸碱型[/b] 它是指反应过程中发生了质子的转移,按下式表达为M+BH[sup]+[/sup]→MH[sup]+[/sup]+B M+BH[sup]+[/sup]→[M-H][sup]+[/sup]+H[sub]2[/sub][sup]+[/sup]B由于反应离子是偶电子离子,样品生成的准分子离子也是偶电子离子,故这种类型也称为偶电子酸碱反应。例如,常用甲烷(CH[sub]4[/sub])气作反应气,它的反应离子是CH[sub]5[/sub][sup]+[/sup](47%∑I)和C[sub]2[/sub]H[sub]5[/sub][sup]+[/sup](41%∑I),它们是经过下述过程产生的。CH[sub]4[/sub]+e-→CH[sub]4[/sub]++2e[sup]-[/sup] CH[sub]4[/sub]++CH[sub]4[/sub]→CH[sub]5[/sub][sup]+[/sup]+CH3[sup]-[/sup]CH[sub]4[/sub]+→CH[sub]3[/sub][sup]+[/sup]+H[sup]-[/sup] CH[sub]3[/sub][sup]+[/sup]+CH[sub]4[/sub]→C[sub]2[/sub]H[sub]3[/sub][sup]+[/sup]+H[sub]2[/sub] [b](2)氧化还原型[/b] 它是指反应过程中发生电荷的转移。[b]2、 正离子CI谱的特征(1)提供分子质量信息[/b] 如果分子离子峰有1%相对强度,便认为该化合物的EI谱提供了分子质量信息,那么70%~80%有机化合物可以用EI方法进行分析,这就意味着20%~30%有机化合物在EI源中缺少分子离子峰成者相对强度低于1%而容易淹没在化学噪声之中。CI方法可以获得明显的分子质量信息,可以解决剩下的20%~30%中的一部分。[b](2)EI与CI的信息可以互补 [/b] 除了分子质量的信息外,EI谱图以低质量处的碎片峰为其特点,而CI谱图以高质量处的碎片峰为其特点,因此在一些化合物中它们的结构信息可以得到互补。以苯丙胺类化合物为例,这类物质可以使中枢神经兴奋,因而被用作体育运动的兴奋剂或者是毒品。苯丙胺类的EI谱图中主要断裂发生在a位,正电荷留在左右两边即芐基或含氨碎片上均有可能,其相对强度取决于它的结构,对于No.1~No.3化合物,基峰为含氯碎片,进一步丢失HCN或 CH[sub]3[/sub]N-CHCH[sub]3[/sub]或CH[sub]3[/sub]CN 对于No.4~No.6化合物,则基峰为CH[sub]3[/sub]CH=N+R[sub]1[/sub]R[sub]2[/sub],苯丙胺类的EI谱图中看不到分子离子峰,碎片峰以低质量区域为主。苯丙胺类CI图中主要断裂发生在a和b两处,除了在a处断裂时获得强的芐基离子(m/z 91),且在b处断裂时也有显著的PhCH[sub]2[/sub]C+(CH[sub]3[/sub])H(m/z 119)结构信息离子,不过a断裂时获得含氯碎片的离子m/z(42+R[sub]1[/sub]+R[sub]2[/sub])均不如EI谱中相对应含氯碎片的强度,CI谱提供了很明显的M+H[sup]+[/sup]峰。当然No.1例外,无M+H峰,但存在了高质量处M+H一HCN的基峰,也就是说在高质量处有相当强度的碎片离子存在。因此在分析未知的苯丙胺类化合物时结合EI谱和CI可以得到分子结构信息。(3)选择性裂解反应 由于CI谱的碎片与化合物的官能团性质及其位置有关,再加上不同性质的反应气体可以改变碎裂的程度,因此可以在CI上实现选择性的裂解并应用于结构测定,也包括异构体的区分

  • 电子电离源(又称电子轰击离子源)

    电子轰击离子源是质谱仪离子源中最常用的一种。简称EI源。是质谱仪离子源中最常用的一种。简称EI源。主要由阴极(灯丝)、离子室、电子接收极、一组静电透镜组成。在高真空条件下,给灯丝加电流,使灯丝发射电子,电子从灯丝加速飞向电子接收极,在此过程中与离子室中的样品分子发生碰撞,使样品分子离子化或碎裂成碎片离子。为了使产生的离子流稳定,电子束的能量一般设为70电子伏特,这样可以得到稳定的标准质谱图。利用电子电离源可以得到样品的分子量信息和结构信息。但不适于分析易分解、难挥发的化合物。

  • 质谱电离源和质谱溶剂

    [color=#444444]请问大家[/color][color=#444444]1) 现在质谱仪电离源都有哪些呢?[/color][color=#444444]2)现在质谱都是联用([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]或[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]液质联用[/color][/url])吗?[/color]

  • 【求助】ESI为电离源质谱图的解析

    看书上介绍说ESI电离源产生的离子峰有很多是多电荷的,但是在拿回来的结果图上怎么才能看出来是带几个电荷及裂解方式呢?新手,希望高人指点。谢谢!

  • 实验室分析仪器--质谱仪热电离离子源原理

    热电离离子源是分析固体样品的常用离子源之一。其基本工作原理是:把样品涂覆在高熔点的金属带表面装入离子源,在真空状态下通过调节流过金属带的电流强度使样品加热蒸发,部分中性粒子在蒸发过程中电离形成离子。热电离效率依赖于所用金属带的功函数、金属带的表面温度和分析物质的第一电离电位。通常金属带的功函数越大、表面温度越高、分析物质的第一电离电位越低,热电离源的电离效率就越高。因此具有相对较低电离电位的碱金属、碱土金属和稀土元素均适合使用热电离源进行质谱分析。而一些高电离电位元素,如Cu、Ni、Zn、Mo、Cd、Sb、Pb等过渡元素,在改进涂样技术和使用电离增强剂后,也能得到较好的质谱分析结果。[img=6cb803845e78c0c20db3311688659a1.jpg]https://i2.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643178311471374.jpg[/img]图7 表面电离源的示意图图7是表面电离源的示意,结构为单带热电离源。当金属带加热到适当的温度,涂在带上的样品就会蒸发电离。单带源适合于碱金属等低电离电位的元素分析。对于电离电位较高的样品为了得到足够高的电离效率,需要给金属带加更高的工作温度。金属带在升温过程中,样品有可能会在达到合适的电离温度之前,因大量蒸发而耗尽。为了解决这一问题,在其基础上又形成了双带和多带热电离源。即在源中设置两种功能的金属带,一种用于涂样,称样品带;另一种用于电离,叫电离带。这两种带的温度可分别加以控制。当电离带调至合适的温度后,样品带的温度只需达到维持蒸发产生足够的束流。这样既能节制蒸发,又能获得较高的电离效率。还有一种舟形的单带,把铼或钨带设计成舟形,舟内放入样品。由于舟内蒸发的样品在逸出前会与炽热的金属表面进行多次碰撞,增加生成离子的机会,因此,舟形单带的电离效率可接近于多带电离源

  • 实验分析仪器--质谱仪大气压化学电离源结构原理及特点

    [b]1.基本原理[/b]大气压化学电离源(atmospheric pressure chemical ionization,APCI)的结构与电喷雾电离源大致相同,不同之处在于APC喷嘴的下游放置一个针状放电电极,通过放电电极的高压放电,使空气中某些中性分子电离,产生H[sub]3[/sub]O[sup]+[/sup]、N[sub]2[/sub][sup]+[/sup]、O[sub]2[/sub][sup]+[/sup]和O[sup]+[/sup]等离子,溶剂分子也会被电离,这些离子与分析物分子进行离子-分子反应,使分析物分子离子化,这些反应过程包括由质子转移和电荷交换产生的正离子,质子脱离和电子捕获产生的负离子等。图1是大气压化学电离源的示意图。[img=image.png,500,299]https://i3.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643167215913880.png[/img]图1 大气压化学电离源示意图[b]2.技术分类[/b]大气压化学电离源是一种场电离离子源,在常压下采用直流等离子体(DC plasma)作为初级的离子源,使得一般在负压下进行的离子-分子反应或电子-分子反应进行电离。[b]3.技术特点[/b]大气压化学电离源主要用来分析中等极性的化合物。有些分析物由于结构和极性方面的原因,用ESI不能产生足够强的离子,可以采用APCI方式增加离子产率,可以认为APCI是ESI的补充。APCI主要产生的是单电荷离子,所以分析的化合物分子量一般小于1000Da。用这种电离源得到的质谱很少有碎片离子,主要是准分子离子

  • 有新东西出现:waters大气压气相色谱电离源, 更先进的气质联用

    最近偶然瞟了一眼仪器信息网首页的广告,发现“新大陆”了。waters的广告 推出了“大气压气相色谱电离源,更先进的气质联用”。waters以前做过几年气质,但是后来又不做了,现在又杀回来了?而且这个离子源是把气相接在waters液质的质谱上,质谱可以在气质和液质之间切换,预算少样品量也少的实验室买一台质谱就同时拥有气质和液质。这个电离源还是在大气压工作的,与液质的电离源更接近,工作气是氮气,意味着气相可以用氮气作载气,很诱人呐。其电离特性接近气质的CI源,碎片少,分子离子峰强,更适合做MS/MS,做定量比EI源强多了。元芳,你怎么看???

  • 实验分析仪器--基质辅助激光解吸电离源结构原理及特点

    [b]1.基本原理 [/b]基质辅助激光解吸电离源(matrix-assisted laser desorption ionization ,MALDI)需要有基体参与电离过程,其基体一般都是在激光的作用下具有很强的电子吸收能力的有机酸。基体中的样品一般需要高度稀释,以免样品分子之间相互作用。 MALDI可以非常高效地提供生物大分子的分子离子(通常为[M+H][sup]+[/sup]或[M+Na][sup]+[/sup]。一般而言,有机酸(即基体)的酸性越强,离子化过程中产生的碎片就越多。值得注意的是,样品-基体的配合物必须形成晶体,如果形成的晶体不好,则意味着样品和基体之间的作用还不充分,难以获得理想的灵敏度和谱图。激发用的激光一般波长均为308nm,但是也可以用二氧化碳的IR激光器来进行激发。在激光的作用下,基体的分子被很快蒸发,样品分子和基体分子之间的作用力被很快削弱,使得样品分子也解离出来,形成离子而进入[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url],并且具有较大的动能。其工作原理见图1。[b]2.技术分类[/b]基质辅助激光解吸电离源属于光子激发的表面解吸离子源,其能量由激光的光子提供。[b]3.技术特点[/b]基质辅助激光解吸电离源技术具有非常高的灵敏度,需要的样品量一般为pmol~fmol之间,能够用于分子量大于10000Da的生物活性物质分析,还能够很方便地与TOF联用。在成像系统的辅助下,该离子源可以实现样品表面的分子成像。 [img=image.png,500,243]https://i3.antpedia.com/attachments/att/image/20220126/1643167183766409.png[/img]图1 基质辅助激光解吸电离源原理示意图

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